二氟化二氧是化学式为O₂F₂的无机化合物，常压下熔点为-154°C。固态为黄色，液体为红色。它是极强的氧化剂，非常不稳定，在-160°C会缓慢分解为OF₂和O₂（4%/天）。遇有机物、水和氨气等大多数化合物都会爆炸。昵称"FOOF"。

二氟化二氧首先由Otto Ruff在1933年制得，方法为低压下，对1:1氟气和氧气的混合物通电（25-30mA、2.1-2.4kV）。

O₂F₂和OF₂中，氧原子都具有不寻常的正氧化态，前者中为+1，后者中为+2。

二氟化二氧的结构类似于过氧化氢（H₂O₂），分子中的二面角较大，接近于90°，与价层电子对互斥理论预测的结构相符。O−O键长只比氧气中O=O的键长120.9pm大不到1pm，被认为存在O-O三键，而且由于F孤对电子与O-O的π轨道相互作用的缘故，O-F键键能较低。类似的作用存在于F-F键能较低的氟气分子中。

二氟化二氧的反应主要基于它的强氧化性及不稳定性。所有关于它的反应必须在−100°C左右进行，否则二氟化二氧会分解。

它与BF₃和PF₅反应都会生成相应的二氧基正离子的盐：

与铀和钚的氧化物反应则生成相应的六氟化物。